2025年高考物理“隱身人”的科學揭密

　　[趣味物理]“隱身人”的科學揭密

　　在《隱身人》這本小說里，英國作家威爾斯竭力使自己的讀者相信隱身是完全能實現的。小說里的主人公（作者把他描寫成了一位“世界上從來沒有過的天才物理學家”）發(fā)明了一種方法，可以使人的身體變得看不見。下面是他對一位熟悉的醫(yī)師所說的關于他的發(fā)明的根據。

　　“我們能夠看見一件東西，是由于這件東西能對光線起作用。你知道，物體或者是吸收光線，或者是反射光線、折射光線。如果物體既不吸收光線，也不反射光線或是折射光線，那它就根本不能被看到。例如，你看得見那個不透明的紅箱子，就因為紅色的涂料能夠吸收一部分光線，把其余的光線反射出去。假如那個箱子一點光線也不吸收，而是把全部光線都反射出去，那它在我們眼里就會是一個耀眼的白箱子，像銀制的一樣。能閃爍發(fā)光的箱子只能吸收很少的光線，它的表面上反射的光線一般也不多，只是在箱子上的某些地方，在箱棱上反射著和折射著光線，這樣就使我們清楚地看到它的閃爍著反射光的外表──有點像發(fā)光的骨架。玻璃箱子發(fā)光比較少，在我們眼里它不像閃爍著光的箱子那樣清楚，這是因為玻璃上反射的光線和折射的光線比較少。如果把一塊普通白玻璃放在水里，特別是如果把它放在某種比水密度更大的液體里，那就幾乎會完全看不見它，因為透過水射到玻璃上的光線，受到折射和反射的程度非常小。玻璃已經變得跟飄在空氣里的一股二氧化碳或氫氣一樣，看不見了。”

　　“是的，”坎普（醫(yī)師）說，“這一切都極簡單，在今天，每一個學生都知道。”

　　“可是還有一件事也是每一個學生都知道的。如果把一塊玻璃搗碎成粉，在空氣里它就變得十分容易看見了──它變成了不透明的白色粉末。為什么會這樣呢？因為把玻璃搗碎，就是增加它的表面也就是使它所反射和折射的光線增多。玻璃片只有兩個面，而玻璃粉末的每一顆粒都能反射和折射通過它的光線，所以能夠透過它的光線就非常少�？墒侨绻�把搗碎了的白玻璃放在水里，它馬上就會隱去。搗碎了的玻璃和水有幾乎相同的折射率，這就使光線從水進入玻璃或從玻璃進入水的時候，發(fā)生極少的折射和反射。

　　“把玻璃放在任何一種折射率同它差不多的液體里，你就不能看到它：凡是透明的物體，只要把它放在折射率同它相同的介質里，就會變得看不見。懂得這一點以后，只要略微想一想就會相信，我們也能使玻璃在空氣里變得看不見：設法把玻璃的折射率做得跟空氣的折射率相同；因為這時候光從玻璃透到空氣里，不再會被反射，更不會被折射。”

　　“對，對，”坎普說，“但是要知道，人并不是玻璃啊。”

　　“不，人比玻璃更要透明。”

　　“胡說！”

　　“自然科學家也是這樣說的！難道你只過了10年，就完全忘記了物理學嗎？譬如紙是透明的纖維制成的，它所以會發(fā)白而不能透光，正同玻璃粉會發(fā)白而不能透光是同樣的道理。但是如果你在白紙上涂上油，讓它來填滿纖維之間的空隙，使紙只能用表面來折射和反射光，那末這張紙就會變得同玻璃一樣透明了。不但紙是這樣，布的纖維，毛織物的纖維，木材的纖維，我們的骨骼、肌肉、毛發(fā)、指甲和神經都是這樣！總之，人身上的一切，除了血里的血紅素和頭發(fā)里的黑色素以外，都是透明無色的組織組成的。所以要使我們彼此看不見是不很費事的！”

　　有一件事實也可以做這種見解的證據，就是身上沒有毛、組織里缺乏色素的生著白化病的動物，是相當透明的。1934年夏天，有一位動物學家在兒童村里找到一只缺乏色素的白蛙，曾經這樣描寫過它：“皮很薄，肌肉組織能透光；內部器官和骨骼等都能看到……透過腹壁能夠非常清楚地看到這種缺乏色素的蛙的心臟的跳動和腸的蠕動。”

　　威爾斯小說里的主人公發(fā)明了一種方法，能把人體里的所有組織，甚至身體里的色素都變得透明。他成功地把這個發(fā)明應用在自己身上。試驗獲得了輝煌的成就──發(fā)明家本人完全變成了一個隱身人。

　　這個隱身人的以后情形，我們現在就來講一講。

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